基于VERICUT软件的五轴仿真机床开发的技术研究

鲁柱

(苏州技师学院 机电工程系，江苏 苏州215009)

    由于DMU50 eVolution双转台五轴属于非正交结构,加工程序的后置处理困难,为了避免五轴机床碰撞事故，在对机床各部件进行测量的基础上，首先利用UG 软件对各部件建模；然后将机床三维模型导入VERICUT中，配置机床运动关系，并构建仿真机床；最后对叶轮产品进行了模拟仿真加工，验证了UG 后置处理的正确性。

    DMU50 eVolution 五轴加工机床因其具有高精度、高性价比而被广泛使用。由于集成的数控旋转圆形工作台带有数字驱动，使得最复杂的工件在机器上仅需两次装夹就可以完成整个加工。工作台配备了液压锁紧装置，允许旋转范围达到115°(－5°～110°)，可以进行高达20 °的负角度加工。从结构上看，该机床属于双转台结构，机床主轴可实现X，Y，Z方向的运动，双转台实现B轴和C轴的转动，该机床工作台上的B轴方向不与机床Y轴重合，且机床不处于YZ平面内，属于非正交五轴联动机床，使得加工程序的后置处理相对困难。考虑到五轴数控机床的使用成本较高，选择VERICUT数控加工仿真软件，模拟实际加工中机床的结构类型、尺寸、控制系统等进行切削，就成为降低支出的一种有效手段。

1UG软件构建五轴机床模型

    图1所示为DMU50 eVolution双转台五轴机床，机床工作台结构如图2所示。该机床工作参数为：3个平动轴X，Y，Z，2个旋转轴B，C；X轴行程范围为-450~0mm；Y轴行程范围为-580~0mm;Z轴行程范围为-460~0mm;B轴行程范围为－5°～ 110°；C轴行程范围为0°～ 360°。采用三维UG软件，根据机床工作参数构建机床三维模型，同时按机床实际尺寸，逐个对机床部件进行建模，最后在UG中进行机床虚拟装配，具体步骤如下：

    步骤1，在UG中根据实际机床各部分部件的尺寸，应用拉伸、旋转、扫描、基准轴、基准平面特征等命令分别进行X轴模型、Y轴模型、Z轴模型、B轴模型、C轴模型、机床外壳模型部件建模，同时要注意各部件装配时的坐标系位置关系。

    步骤2，虚拟装配机床各部件三维模型，装配时利用接触对齐、平行、中心约束关系，装配完成后的模型如图3所示。

作者简介：鲁柱（1979—），男，安徽明光人，苏州技师学院讲师，主要从事CAD/CAM 技术应用、模具加工等方面的技术研究工作。

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